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1、离心泵技术培训离心泵技术培训一、泵的分类泵叶片式泵离心泵单吸泵、双吸泵单级泵、多级泵蜗壳式泵、分段式泵立式泵、卧式泵屏蔽泵、磁力驱动泵高速泵旋涡泵单级泵、多级泵离心旋涡泵混流泵轴流泵容积式泵往复泵电动泵柱塞(活塞)泵、隔膜泵计量泵蒸汽泵转子泵齿轮泵、螺杆泵、罗茨泵、滑片泵其它类型泵喷射泵、空气升液泵、电磁泵二、离心泵的工作原理v2.1工作原理v离心泵一般由电动机带动,在启动泵前,泵体及吸入管路内充满液体。当叶轮高速旋转时,叶轮带动叶片间的液体一道旋转,由于离心力的作用,液体从叶轮中心被甩向叶轮外缘,动能也随之增加。当液体进入泵壳后,由于蜗壳形泵壳中的流道逐渐扩大,液体流速逐渐降低,一部分动能转
2、变为静压能,于是液体以较高的压强沿排出口流出。二、离心泵的工作原理v与此同时,叶轮中心处由于液体被甩出而形成一定的真空,而液面处的压强Pa比叶轮中心处要高,因此,吸入管路的液体在压差作用下进入泵内。叶轮不停旋转,液体也连续不断的被吸入和压出。由于离心泵主要靠离心力的作用输送液体,故称为离心泵。 二、离心泵的工作原理v2.2气缚v气缚:离心泵在运转时,如果泵壳内没有被输送的液体或漏入了空气,由于空气密度比液体密度小得多,叶轮旋转后产生的离心力小,叶轮中心区不足以形成吸入储液槽内液体的低压,就不能将液体吸入泵内。vF=mr2=vr2v为消除“气缚”现象,通常在离心泵启动前要灌泵,使泵内和吸入管道内
3、充满液体。 v气缚的现象主要表现在出口无压力、无流量,泵壳内有异声等。二、离心泵的工作原理v2.3气蚀v如果泵的吸上高度过高,使泵内压力等于或低于输送液体温度下的饱和蒸汽压时,液体气化,气泡形成,破裂等过程中引起的剥蚀现象,称“气蚀”现象。气蚀会使离心泵的性能下降,产生噪声和振动,泵壳和叶轮的材料遭受损害,降低泵的使用寿命。v避免或消除的方法是:v(1)增加离心泵前储液罐中液面上的压力v(2)减小泵前吸上装置的安装高度。v(3)将吸上装置改为倒罐装置v(4)减小泵前管路上的流动损失v(5)安装诱导轮三、离心泵的结构v3.1离心泵装置v为了使离心泵能正常工作,离心泵必须配备一定的管路和管件,这种
4、配备有一定管路系统的离心泵称为离心泵装置。如图所示为离心泵的一般装置示意图,主要有底阀、吸入管路、出口阀、出口管线等。三、离心泵的结构v3.2离心泵的组成v离心泵主要由:泵体、叶轮、叶轮口环、叶轮备帽、泵轴、轴承座、轴封等部件组成三、离心泵的结构单级单吸泵三、离心泵的结构v管道泵是指进出水口位于同一直线上的离心泵。从泵体结构上讲基本没有太大的差别,管道泵多以单级泵为主,当管线敷设很长,管道内流体的流速不足以克服管道的阻力时就要增加一个增压泵,将管道内流体的压强增加,以使输送到更远的地方。它具有安装维护方便(维护叶轮、泵体、轴承时可以不拆除管道)、性能范围广、技术成熟等优势。因此,在性能范围允许
5、的情况下,推荐优先 选择管道泵。三、离心泵的结构单级双吸泵三、离心泵的结构多级泵三、离心泵的结构v3.2.1泵壳v大多数单级泵的壳体都是蜗壳式的,多级泵径向剖分壳体一般为环形壳体或圆形壳体。一般蜗壳式泵壳内腔呈螺旋型液道,用以收集从叶轮中甩出的液体,并引向扩散管至泵出口。泵壳承受全部的工作压力和液体的热负荷。三、离心泵的结构v3.2.2叶轮v叶轮是主要的作功部件,叶轮通过高速旋转,将原动机的机械能传送给液体,使液体获得压力能和动能。 v叶轮型式有闭式、开式、半开式三种。闭式叶轮由叶片、前盖板、后盖板组成。半开式叶轮由叶片和后盖板组成。开式叶轮只是叶片,无前后盖板。闭式叶轮效率较高,开式叶轮效率
6、较低。闭式叶轮开式叶轮半开式叶轮三、离心泵的结构v3.2.3口环v离心泵口环一般指叶轮口环,是安装在水泵叶轮和泵体之间的一个环状金属圈,外形如图。v口环,也叫密封环,或者叫耐磨环。其主要作用是防止出口端介质倒流回进口端,也就是起密封作用同时也起耐磨作用,避免叶轮和泵壳直接接触损坏,有保护叶轮的作用。口环的形式有:L型喷嘴式密封环、双L型双密封环、内啮合型单迷宫密封环、迷宫型双密封环等。 三、离心泵的结构v3.2.4泵轴 离心泵泵轴的主要作用是传递动力,支承叶轮保持在工作位置正常运转。它一端通过联轴器与电动机轴相连,另一端支承着叶轮作旋转运动,轴上装有轴承、轴向密封等零部件。 泵轴的常用材料是碳
7、素钢和不锈钢。 叶轮和轴靠键相连接,由于这种连接方式只能传递扭矩而不能固定叶轮的轴向位置,故在水泵中还要用轴套和锁紧螺母来固定叶轮的轴向位置。 叶轮采用锁紧螺母与轴套轴向定位后,为防止锁紧螺母退扣,要防止水泵反转, 尤其是对初装水泵或解体检修后的水泵要按规定进行转向检查,确保与规定转向一致。三、离心泵的结构v3.2.5轴承座u轴承装于轴承座内作为转动体的支持部分。轴承座的构造如图所示。图中6为冷却水套,一般在轴承发热量较大、单用空气冷却不足以将热量散发时,可采用这种水冷套的形式来冷却,水套上要另接冷却水管。 1双列滚珠轴承 2泵轴 3阻漏油橡皮圈 4油杯孔 5封板 6冷却水套 三、离心泵的结构
8、v3.2.6轴封装置v从叶轮流出的高压液体经过叶轮背面,沿着泵轴和泵壳的间隙流向泵外称为外泄漏。在旋转的泵轴和静止的泵壳之间的密封装置称为轴封装置。它可以防止和减少外泄漏,提高泵的效率,同时还可以防止空气吸入泵内,保证泵的正常运行。特别在输送易燃易爆和有毒有害液体时,轴封装置的可靠性是保证离心泵安全运行的重要条件。常用的轴封装置有填料密封和机械密封两种。 三、离心泵的结构 1)填料密封 填料又称“盘根”,在轴封装置中起阻水隔气的密封作用。常用的填料是浸油、浸石墨的石棉绳填料。填料装入填料腔以后,经压盖螺丝对它作轴向压缩,当轴与填料有相对运动时,由于填料的塑性,使它产生径向力,并与轴紧密接触。
9、填料压盖的作用是压紧填料,它对填料的压紧程度可通过拧松或拧紧压盖上的螺栓来进行调节。使用时,压盖的松紧要适宜,压得太松,则达不到密封效果;压得太紧,则泵轴与填料的机械磨损大,消耗功率大,如果压得过紧,则有可能造成抱轴现象,产生严重的发热和磨损。 一般地,压盖的松紧以水能通过填料缝隙呈滴状渗出为宜,水封管与水封环的作用是将泵内的压力水引入填料与泵轴间的缝隙,起到引水冷却与润滑的作用。三、离心泵的结构三、离心泵的结构v2)机械密封三、离心泵的结构v机械密封工作原理v动环靠密封腔中液体的压力和压紧元件的压力,使其端面贴合在静环的端面上,形成微小的轴向间隙而达到密封的目的。两密封环端面A、静环和压盖的
10、密封C、动环和轴的密封B构成三道密封,封堵了密封腔中液体向外泄露的全部可能的途径,实现可靠的密封。密封元件除了起到密封作用外还起着缓冲振动和冲击的作用。三、离心泵的结构v按密封腔中摩擦副的对数分为单端面和双端面机械密封。单端面密封,在密封腔中只有一对端面摩擦副,在双端面密封中,密封腔中用两对端面摩擦副来实现密封。在双端面密封的密封腔中,应注入一定压力的密封液。对封液的要求是润滑性能好、汽化温度高、对工作介质无影响。密封液的作用是:v1.润滑密封的端面; v2.带走摩擦的热量v3.将端面因磨损产生的颗粒带走;v4.封堵工作介质泄漏;v5.改变密封泄漏方向;三、离心泵的结构v机械密封冲洗方案va)
11、PLAN11v从泵出口经节流孔板对密封进行冲洗。v采用原因采用原因v密封腔散热v卧式泵密封腔排气v增加密封腔压力和液体气化余量。v应用场合应用场合v一般应用于清洁液体。v非聚合液体。三、离心泵的结构三、离心泵的结构vb)PLAN21v方案描述方案描述v从泵出口经节流孔板和冷却器对密封进行冲洗。v冷却器11方案冲洗中加强了散热。v采用原因采用原因v密封冷却。v降低液温以增加液体气化余量。v减少结焦。v应用场合应用场合v高温工况,通常高于80低于177的热水。v清洁的非聚合液体。三、离心泵的结构v机械密封操作方法:机械密封操作方法:v启动泵前打开进出口阀门,启动泵前打开进出口阀门,使热水进入泵体进
12、行预热。使热水进入泵体进行预热。预热至进出口温差在预热至进出口温差在20内。内。v打开循环水进出口阀门,打开循环水进出口阀门,通过打开回路排污阀检查通过打开回路排污阀检查是否有循环水,保持循环是否有循环水,保持循环水通畅。水通畅。v正确启动机泵。正确启动机泵。三、离心泵的结构vc)PLAN32v方案描述方案描述v从外部清洁冲洗液对密封进行冲洗。v采用原因采用原因v密封腔散热v从密封腔去除固体颗粒。v增加密封腔压力和液体气化余量。v应用场合应用场合v不干净或被污染的液体、纸浆。v高温工况。v聚合和/或氧化液体。v机封操作机封操作v正确开泵运转,关闭密封冲洗水阀门,查看密封腔压力表数值。v打开冲洗
13、水阀门,保证外来冲洗水压力高于表压0.05MPa-0.1MPa 即可。三、离心泵的结构三、离心泵的结构vd)PLAN53Av方案描述方案描述v流经封液罐的加压隔离液循环。v密封液通过双密封中的泵送环驱动循环。v采用原因采用原因v隔离工艺流体。v工艺流体零排放。v应用场合应用场合v与加压双封一起使用。v高饱和蒸汽压液体,轻烃。v危险或有毒液体。v导热流体。v不干净、研磨性或聚合液体。v混合器或搅拌器。v真空工况。三、离心泵的结构v操作方法vPLAN53A 机械密封的氮气必须在泵运转之前通入压力罐,压力的确认方法:vP=(P2-P1)/3+0.2Mpa(P1入口压力、P2出口压力)三、离心泵的结构
14、v4.2.1.4vPLAN54v方案描述方案描述v加压隔离液通过外部系统循环。v采用原因采用原因v隔离工艺流体。v工艺流体零排放。v机械密封无法产生循环。v应用场合应用场合v与加压双封一起使用。v高饱和蒸汽压液体,轻烃。v危险或有毒液体。v导热流体v不干净、研磨性或聚合液体。v混合器或搅拌器。v操作方法操作方法v开泵前打开密封冲洗液阀门,调节冲洗水压力大于泵腔内压力0.05Mpa。保持冲洗液进出口畅通。三、离心泵的结构四、特殊类型离心泵v4.1、磁力泵v4.1.1工作原理及结构v磁力传动离心泵(简称磁力泵)利用永磁体的磁力传动实现扭矩的无接触传递的一种离心泵。v如图所示,电动机通过联轴器和外磁
15、钢联在一起,叶轮和内磁钢联在一起。当电机带动外转子总成旋转时,通过磁场的作用,磁力线穿过隔离套带动内转子总成和叶轮同步旋转,由于介质封闭在静止的隔离套内,从而达到无泄漏抽送介质的目的,彻底解决了机械传动泵的轴封泄漏。四、特殊类型离心泵四、特殊类型离心泵v4.1.2磁力泵的操作要求v1、磁力泵在正常操作条件下,不存在随时间推移而老化退磁的现象。但当 泵过载 、堵转或 操作温度高于磁钢许用温度 时就会发生退磁。因此磁力泵必须在正常操作条件下运行。v2、磁力泵禁忌空运转磁力泵禁忌空运转,以避免滑动轴承和隔离套烧坏。磁力泵输送的介质中不允许含有铁磁性杂质与硬质杂质。磁力泵不允许在小于30%额定流量下工
16、作。v3、磁力泵应经常检查电流、温升和出口压力是否正常,是否渗漏运行,是否平稳,振动和噪声是否正常,发现异常情况及时处理。四、特殊类型离心泵v4.2屏蔽泵v4.2.1工作原理及结构v屏蔽泵把泵和电机连在一起,电动机的转子和泵的叶轮固定在同一根轴上,利用屏蔽套将电机的转子和定子隔开,转子在被输送的介质中运转,其动力通过定子磁场传给转子 。五、离心泵的运行v1、离心泵的开启v1.1确认各电源、仪表、设备正常。v1.2确认联轴器已正确校正。v1.3确认机械密封密密封液液位或流量,冷却水畅通。v1.4确认轴承箱中的润滑油在正常液位。v1.5打开吸入管路阀门灌泵。严禁离心泵无介质空转!v1.6用手缓慢转动联轴器,检查转动无异常。五、离心泵的运行v1.8打开出口管路排气阀彻底排气。v1.9 关闭排出管路阀门,快速开启关闭开关,通过点击瞬时接通检查旋转方向和运转是否正常。v1.10如旋转方向与运转方向一致,启动电机。v1.11缓慢打开排出管路的阀门,观察排出管路压力表,使出口压力达到额定值。v1.12查看电流表上的读数,电流不能超出电机铭牌上的额定值。五、离心泵的运行v2.离心泵的停止v2.1关闭排